JP2009520180A - Self-cleaning action of flow sensor element and flow sensor element - Google Patents

Self-cleaning action of flow sensor element and flow sensor element Download PDF

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Abstract

本発明は、温度測定素子および加熱素子が支持体素子上に配置されている流量センサ素子の自浄方法に関し、この方法において、温度測定素子はセラミック性の基底上に温度測定用の白金薄膜抵抗を有し、温度測定用の白金薄膜抵抗が付加的な白金薄膜抵抗により加熱される。  The present invention relates to a self-cleaning method of a flow sensor element in which a temperature measuring element and a heating element are arranged on a support element, wherein the temperature measuring element has a platinum thin film resistor for temperature measurement on a ceramic base. And a platinum thin film resistor for temperature measurement is heated by an additional platinum thin film resistor.

Description

本発明は、層抵抗、殊に白金薄膜抵抗を基礎とする温度センサおよび白金薄膜抵抗を基礎とする熱出力センサを有する流量センサ素子に関する。有利には温度センサおよび熱出力センサは支持体素子上に配置されている。温度センサおよび熱出力センサの電気的な接触のための電気的な導体路および端子面をセラミック基板上に配置することは有利であることが実証されている。さらに本発明は、その種の流量センサ素子の製造および用途に関する。   The present invention relates to a flow sensor element having a layer resistance, in particular a temperature sensor based on platinum thin film resistance and a thermal output sensor based on platinum thin film resistance. The temperature sensor and the thermal output sensor are preferably arranged on the support element. It has proven advantageous to arrange on the ceramic substrate electrical conductor tracks and terminal surfaces for electrical contact of the temperature sensor and the thermal output sensor. The invention further relates to the manufacture and use of such a flow sensor element.

この種の流量センサ素子はEP 1 065476 A1から公知である。この刊行物には熱的な空気流量センサが開示されており、この空気流量センサでは加熱抵抗および抵抗温度測定素子を有するセンサ素子がセラミックフィルムボディの切り欠き内に埋め込まれて配置されており、またセラミックセメントにより固定されている。センサ素子とセラミックラミネートとの接着結合もしくはセラミックラミネート内に埋め込まれたセンサ素子の配置構成に基づき、センサ素子は測定媒体の温度が変化した際に顕著な応答慣性を示す。電気的なコンタクトは流れ領域においてエポキシ樹脂によって覆われているので、装置を３００℃以上の温度において使用することはできない。さらに装置はコストが掛かり、したがって高価である。   A flow sensor element of this kind is known from EP 1 065476 A1. This publication discloses a thermal air flow sensor in which a sensor element having a heating resistance and a resistance temperature measuring element is embedded in a notch in a ceramic film body, It is fixed with ceramic cement. Based on the adhesive bond between the sensor element and the ceramic laminate or the arrangement of the sensor element embedded in the ceramic laminate, the sensor element exhibits a significant response inertia when the temperature of the measurement medium changes. Since the electrical contacts are covered with epoxy resin in the flow region, the device cannot be used at temperatures above 300 ° C. Furthermore, the device is costly and therefore expensive.

DE 102 25 602.0には１０〜１００μｍの総厚を有する温度センサが開示されており、この温度センサは絶縁性コーティングが施された金属性のフィルム基板を有し、このフィルム基板上には白金薄膜抵抗が感温素子として配置されている。温度センサは半導体モジュールのための冷却ボディの領域に使用されている。   DE 102 25 602.0 discloses a temperature sensor having a total thickness of 10 to 100 μm, which has a metallic film substrate with an insulating coating on which a platinum thin film is formed. A resistor is arranged as a temperature sensitive element. Temperature sensors are used in the area of the cooling body for semiconductor modules.

DE 195 06 231 A1には、温度センサおよび熱出力センサを備えたホットフィルム式アネモメータが開示されている。熱出力センサはブリッジ状にプラスチック支持プレートの切り欠き内に配置されている。温度センサおよび熱出力センサのための白金温度薄膜素子は、有利には酸化アルミニウムから形成されているセラミック基板上に配置されている。   DE 195 06 231 A1 discloses a hot film anemometer equipped with a temperature sensor and a thermal output sensor. The thermal output sensor is arranged in a notch in the plastic support plate in a bridge shape. Platinum temperature thin film elements for temperature sensors and thermal output sensors are preferably arranged on a ceramic substrate formed from aluminum oxide.

DE 199 41 420 A1には、ダイアフラムとしての絶縁層を有する金属基板上の温度測定のためのセンサ素子が開示されている。ダイアフラムは金属基板における切り欠きに架橋されている。白金薄膜フィルムはダイアフラム上の切り欠きの領域内に配置されている。   DE 199 41 420 A1 discloses a sensor element for measuring temperature on a metal substrate having an insulating layer as a diaphragm. The diaphragm is cross-linked to a notch in the metal substrate. The platinum thin film is disposed in the notch area on the diaphragm.

DE 101 24 964 A1には、旗の形で構成されている支持体ダイアフラムを用いて気体または液体の流速を測定するためのセンサが開示されている。支持体ダイアフラムは有利にはプラスチックから形成されており、また白金からなる導体路および給電線を有する。プラスチックからなる支持体ダイアフラムを有するその種のセンサは３００℃以上の温度では使用することができない。   DE 101 24 964 A1 discloses a sensor for measuring the flow velocity of a gas or liquid using a support diaphragm configured in the form of a flag. The support diaphragm is preferably made of plastic and has conductor tracks and feed lines made of platinum. Such a sensor with a support diaphragm made of plastic cannot be used at temperatures above 300 ° C.

EP 1 431 718には、高温の気体または液体の媒体の質量流量を測定するための高速応答型の流量センサ素子が開示されている。このために温度測定素子および加熱素子は絶縁性コーティングが施された金属性の支持体フィルムをそれぞれ有し、この支持体フィルム上には白金薄膜抵抗が配置されている。汚れが生じると測定値はドリフトする。   EP 1 431 718 discloses a fast response flow sensor element for measuring the mass flow rate of a hot gas or liquid medium. For this purpose, the temperature measuring element and the heating element each have a metallic support film provided with an insulating coating, and a platinum thin film resistor is arranged on the support film. The measurement drifts when contamination occurs.

本発明の課題は、大量生産に適している、排ガス再循環部内の流量センサを提供すること、有利にはさらにドリフトを抑制すること、殊に相応の流量センサ素子を自浄すること、もしくは例えば排ガスのような激しい汚れに曝される流量センサ素子の機能を安定に保つことである。   The object of the present invention is to provide a flow sensor in an exhaust gas recirculation suitable for mass production, preferably to further suppress drift, in particular to self-clean the corresponding flow sensor element, or for example exhaust gas It is to keep the function of the flow sensor element exposed to severe dirt like that stable.

この課題は、独立請求項に記載されている特徴により解決される。   This problem is solved by the features described in the independent claims.

従属請求項には有利な実施形態が記載されている。   Advantageous embodiments are described in the dependent claims.

本発明の重要な態様は熱伝体を用いた強熱による温度測定素子の自浄作用である。殊に、この熱伝体は温度測定素子のチップに集積されている。有利な実施形態においては、少なくとも２つの白金薄膜抵抗がセラミック性の支持小プレート上に配置されている。これにより、汚れを加熱または強熱するために温度測定素子を熱することができる。   An important aspect of the present invention is the self-cleaning action of the temperature measuring element by intense heat using a heat transfer body. In particular, this heat conductor is integrated in the chip of the temperature measuring element. In an advantageous embodiment, at least two platinum thin film resistors are arranged on a ceramic support plate. Thereby, the temperature measuring element can be heated to heat or ignite the dirt.

殊に、温度測定素子の２つの抵抗がセラミック性の基底部に配置されており、有利には中空でない小セラミックプレートに配置されている。   In particular, the two resistances of the temperature measuring element are arranged on the ceramic base, preferably on a small ceramic plate that is not hollow.

複数部分からなるセラミックコンポーネントとして流量センサ素子が構成されている場合には、温度測定素子の有利な自浄作用の他に、温度測定素子を清浄するための外部作用も実現する。外部の影響による清浄の例は、流量センサ素子の内部の照射、化学的な処理および熱伝達ならびにそれらの組み合わせである。複数部分からなるセラミックコンポーネントのセラミック構成要素として、有利には既にラミネートとして統合されている支持体部材の他に、温度測定素子および加熱素子も考慮される。殊に有利には、支持体部材がカバーとして構成されているか、中空部の側面もしくは表面、殊にその前面として構成されている。セラミック性の支持体の代わりに、抵抗を代替的な支持体におけるセラミック性の基底部に配置することもできる。   When the flow sensor element is configured as a ceramic component consisting of a plurality of parts, in addition to the advantageous self-cleaning action of the temperature measuring element, an external action for cleaning the temperature measuring element is also realized. Examples of cleaning by external influences are irradiation inside the flow sensor element, chemical treatment and heat transfer and combinations thereof. As a ceramic component of a ceramic component consisting of several parts, a temperature measuring element and a heating element are also taken into account, in addition to a support member which is preferably already integrated as a laminate. Particularly preferably, the support member is designed as a cover, or as a side or surface of the hollow part, in particular as its front side. Instead of a ceramic support, the resistor can also be placed on the ceramic base in an alternative support.

温度測定素子が、２つの長い縁と２つの短い縁を備えた矩形のセラミック性の支持小プレートを有し、このセラミック性の支持小プレートがセラミックフィルムラミネートのセラミックフィルム間またはセラミックコンポーネントの少なくとも２つの部材間の短い縁のうちの一方の領域に配置されている場合には有利である。   The temperature measuring element has a rectangular ceramic support plate with two long edges and two short edges, the ceramic support plate between the ceramic films of the ceramic film laminate or at least two of the ceramic components. It is advantageous if it is arranged in one of the short edges between the two members.

同様に少なくとも１つの加熱素子が、２つの長い縁と２つの短い縁を備えた矩形のセラミック性の支持小プレートを有し、このセラミック性の支持小プレートがセラミックフィルムラミネートのセラミックフィルム間またはセラミックコンポーネントの少なくとも２つの部材間の短い縁のうちの一方の領域に配置されている場合には有利である。   Similarly, the at least one heating element has a rectangular ceramic support platelet with two long edges and two short edges, the ceramic support platelet being between the ceramic films of the ceramic film laminate or ceramic. It is advantageous if it is arranged in one region of the short edge between at least two members of the component.

殊に有利には、温度測定素子または少なくとも１つの加熱素子が、２つの長い縁および２つの短い縁を備えた矩形のセラミック性の支持小プレートを有し、このセラミック性の支持小プレートはカバーまたは中空部正面の開口部内に配置されている。   Particularly preferably, the temperature measuring element or the at least one heating element has a rectangular ceramic support plate with two long edges and two short edges, the ceramic support plate having a cover. Or it arrange | positions in the opening part of a hollow part front.

白金薄膜抵抗は有利には、支持小プレートのセラミックフィルムラミネート側またはセラミックコンポーネント側とは反対側の端部に配置され、熱的に不活性のセラミックフィルムラミネートまたは熱的に不活性のセラミックコンポーネントによる白金薄膜抵抗の熱的な影響が可能な限り少ないことが保証される。   The platinum thin film resistor is advantageously located at the end of the support plate opposite the ceramic film laminate side or the ceramic component side and is due to a thermally inert ceramic film laminate or a thermally inert ceramic component. It is guaranteed that the thermal influence of the platinum thin film resistor is as small as possible.

温度測定素子と加熱素子との相互的な影響を抑制するために、有利には、加熱素子の白金薄膜抵抗が温度測定素子の白金薄膜抵抗よりもセラミックラミネートまたはセラミックコンポーネントから距離を置いて配置されている。これによって、加熱素子の白金薄膜抵抗は温度測定素子の白金薄膜抵抗とは異なる測定媒体の流れに配置されている。   In order to suppress the mutual influence between the temperature measuring element and the heating element, the platinum thin film resistance of the heating element is advantageously arranged farther from the ceramic laminate or ceramic component than the platinum thin film resistance of the temperature measuring element. ing. Thereby, the platinum thin film resistance of the heating element is arranged in a flow of the measuring medium different from the platinum thin film resistance of the temperature measuring element.

本発明によれば殊に有利にはアネモメータ式の測定装置も提供され、この測定装置においてはカバーまたは中空部内の層抵抗がカバーまたは中空部の１つまたは複数の開口部内に固定されており、２つの抵抗は１〜３オーダ異なる。   According to the invention, an anemometer-type measuring device is also provided with particular preference, in which the layer resistance in the cover or hollow part is fixed in one or more openings in the cover or hollow part, The two resistors are different by 1 to 3 orders.

１〜３オーダ大きい抵抗は温度測定抵抗として適しており、また以下では温度測定抵抗と称する。温度測定抵抗に比べて１〜３オーダ小さい抵抗は加熱に適している。この加熱抵抗に関して本発明の範囲においては種々の機能が区別される：
１．温度センサの構成部材としての温度センサの自浄作用のための加熱抵抗。
２．アネモメータ式の原理に従い質量流量を求めるための熱出力センサとしての加熱抵抗。 A resistor having a large value on the order of 1 to 3 is suitable as a temperature measuring resistor and is hereinafter referred to as a temperature measuring resistor. A resistance smaller by 1 to 3 orders than the temperature measurement resistance is suitable for heating. With respect to this heating resistance, various functions are distinguished within the scope of the invention:
1. Heating resistance for self-cleaning action of the temperature sensor as a component of the temperature sensor.
2. Heating resistance as a thermal output sensor for determining mass flow according to the principle of anemometer type.

２つの熱伝体を備えた熱出力センサにより質量体の流れ方向を検出することができる。付加的な温度測定抵抗を備えた熱出力センサは熱出力センサの温度を正確に調整することができる。本発明は専ら、厚い層または薄い層として実施されている層抵抗、有利には白金からなる層抵抗、殊に白金薄膜として実施されている層抵抗に関する。層抵抗は支持体材料上、殊にセラミック性の基底上に配置されている。セラミック性の基底を支持体として実施することができるか、例えば金属小プレートのような支持体上に配置することができる。慣用的に、支持体材料上に取り付けられている層抵抗も層抵抗と称するので、狭義においてはこれらの層抵抗間において支持体材料を含む純粋な抵抗層と層抵抗は表現上区別されない。カバーまたは中空部の開口部内に挿入されている層抵抗は支持体材料を含有し、この支持体材料上に薄いカバー層が抵抗層として配置されている。   The flow direction of the mass body can be detected by a thermal output sensor including two heat transfer bodies. A thermal output sensor with an additional temperature measuring resistor can accurately adjust the temperature of the thermal output sensor. The invention relates exclusively to layer resistances implemented as thick or thin layers, preferably layer resistances composed of platinum, in particular layer resistances implemented as platinum thin films. The layer resistance is arranged on the support material, in particular on the ceramic base. A ceramic base can be implemented as a support or can be placed on a support, for example a metal platelet. Conventionally, the layer resistance mounted on the support material is also referred to as layer resistance, and in the narrow sense, between these layer resistances, pure resistance layers containing the support material and layer resistance are not distinguished in terms of expression. The layer resistance inserted in the opening of the cover or hollow contains a support material, on which a thin cover layer is arranged as a resistance layer.

有利な実施形態においては、狭義において層抵抗がセラミック性の基底上に配置されている。広義において異なる層抵抗を相互に並べてカバーまたは中空部の開口部内に配置することができるが、別個にそれぞれ１つの開口部内に配置することもできる。有利には、熱出力センサおよび温度センサは相互に距離を置いている。熱出力センサの２つの熱伝体は有利には、これら２つの熱伝体が流れ方向において順番に並ぶように並んで配置されている。有利には、熱出力センサが共通の基底上の２つの熱伝体により実施されているか、並んで配置されている２つの同一のチップにより実施されている。   In an advantageous embodiment, in a narrow sense, the layer resistance is arranged on a ceramic base. In a broad sense, the different layer resistances can be arranged side by side in the cover or in the opening of the hollow part, but can also be arranged separately in one opening. Advantageously, the thermal output sensor and the temperature sensor are spaced from each other. The two heat transfer bodies of the thermal output sensor are advantageously arranged side by side so that the two heat transfer bodies are arranged in order in the flow direction. Advantageously, the thermal output sensor is implemented by two heat conductors on a common base or by two identical chips arranged side by side.

カバーまたは中空部の開口部は好適にはスリットまたは孔である。   The opening in the cover or hollow is preferably a slit or a hole.

カバーは管を密に封入するために設けられている。カバーが金属から構成されている場合には、カバーを金属管に溶接して固定することができる。広義の意味において層抵抗はカバーの１つまたは複数の開口部を介して案内され、この１つまたは複数の開口部においてカバーに固定される。中空部は層抵抗の端子を収容するために使用され、その反応性の部分は１つまたは複数の開口部を介して中空部から突出している。   A cover is provided to tightly enclose the tube. When the cover is made of metal, the cover can be fixed to the metal pipe by welding. In a broad sense, the layer resistance is guided through one or more openings in the cover and is fixed to the cover in this one or more openings. The hollow portion is used to accommodate a layer resistance terminal, the reactive portion of which protrudes from the hollow portion through one or more openings.

本発明の重要な態様は、カバー層または薄膜層内に形成された抵抗が、大量生産で排ガスチャネル内に容易に取り付け可能なセンサ素子に集積されることである。層抵抗をカバーまたは中空部に挿入するという本発明の解決手段により、カバーまたは中空部の簡単なシーリングが抵抗の支持体材料に関しても、排ガスチャネルの材料に関しても達成される。   An important aspect of the present invention is that the resistance formed in the cover layer or thin film layer is integrated into a sensor element that can be easily mounted in an exhaust gas channel in mass production. By means of the solution according to the invention in which the layer resistance is inserted in the cover or hollow part, a simple sealing of the cover or hollow part is achieved both for the resistance support material and for the exhaust channel material.

本発明によれば、層抵抗をカバーまたは中空部の底面に対して垂直に設けることが達成される。これにより、プレートに対して並列に延びる配置に比べて生産技術的な利点が得られる。本発明は垂直な実施形態に限定されるものではなく、カバーないし中空部の表面に対する任意の角度も達成できる。本発明の重要な利点として、本発明によれば角度の垂直成分を実現することができる。したがって本発明の利点は６０〜９０度、殊に８０〜９０度の角度において生じる。   According to the invention, it is achieved that the layer resistance is provided perpendicular to the bottom surface of the cover or hollow part. This provides a production technical advantage over arrangements extending in parallel to the plate. The present invention is not limited to vertical embodiments, and any angle with respect to the surface of the cover or hollow can be achieved. As an important advantage of the present invention, the vertical component of the angle can be realized according to the present invention. The advantages of the present invention therefore occur at angles of 60 to 90 degrees, in particular 80 to 90 degrees.

有利な実施形態においては、
・中空部は一方の側において開かれており、殊に一方の側が閉じられた管として形成されている；
・カバーは板として形成されている；
・少なくとも２つの層抵抗を収容するための開口部の底面は、カバー底面または相応の中空部底面に比べて少なくとも１オーダ小さい；
・カバーまたは中空部は層抵抗を収容するための２つの開口部を有する；
・カバーはセラミック材料から形成されている；
・セラミック性の支持体材料上に保持されている層抵抗はセラミック性のカバー、殊にセラミック性の板の開口部内にガラスはんだにより固定されている；
・セラミック性の基板上に取り付けられている層抵抗は金属カバーまたは中空部、殊に金属管上に溶接されている金属板の少なくとも１つの開口部内に注型材料またはガラスにより固定されている；
・温度測定素子の２つの抵抗は１つの面内にある；
・小さい抵抗（ヒータ２ｄ）は大きい抵抗（２ａ温度測定のためのもの）を包囲する。 In an advantageous embodiment,
The hollow is open on one side, in particular formed as a tube closed on one side;
The cover is formed as a plate;
The bottom surface of the opening for accommodating at least two layer resistances is at least one order of magnitude smaller than the bottom surface of the cover or the corresponding bottom surface of the hollow part;
The cover or hollow has two openings to accommodate the layer resistance;
The cover is formed from a ceramic material;
The layer resistance held on the ceramic support material is fixed by means of glass solder in the opening of the ceramic cover, in particular of the ceramic plate;
The layer resistance mounted on the ceramic substrate is fixed by casting material or glass in at least one opening of a metal cover or hollow, in particular a metal plate welded onto the metal tube;
The two resistances of the temperature measuring element are in one plane;
A small resistance (heater 2d) surrounds a large resistance (for 2a temperature measurement).

本発明による測定装置は流量センサまたは煤センサに適している。   The measuring device according to the invention is suitable for a flow sensor or a soot sensor.

流量センサ素子は層抵抗を用いてアネモメータの原理により動作する。本発明によれば、温度センサにはアネモメータ式の測定装置の一部として熱伝体が設けられている。これによって熱伝体を用いた強熱による温度センサの自浄作用が実現される。有利には、アネモメータ式の測定装置においては温度センサと、温度センサのヒータとは区別される熱出力センサとは分離され、有利には間隔をあけ、殊にカバーまたは中空部の別個の開口部内に挿入されている。温度センサはヒータに比べて著しく高い、典型的には１〜３オーダ高い抵抗を有する。   The flow sensor element operates on the principle of an anemometer using layer resistance. According to the present invention, the temperature sensor is provided with a heat transfer body as part of the anemometer type measuring device. Thereby, the self-cleaning action of the temperature sensor by the strong heat using the heat transfer body is realized. In an anemometer-type measuring device, the temperature sensor and the thermal output sensor, which is distinguished from the heater of the temperature sensor, are preferably separated and preferably spaced apart, in particular in a separate opening in the cover or hollow. Has been inserted. The temperature sensor has a resistance that is significantly higher than the heater, typically on the order of 1-3.

熱出力センサ上に必要に応じて配置されている温度測定抵抗は温度センサとは区別することができる。温度測定抵抗により熱伝体の温度を非常に正確に調整することができる。既製の温度測定抵抗は温度センサとは異なり液体温度の測定は予定されていない。何故ならば、温度測定抵抗は熱出力センサの動作中にはその温度制御にしか適していないからである。   A temperature measuring resistor arranged as necessary on the thermal output sensor can be distinguished from the temperature sensor. The temperature of the heat transfer body can be adjusted very accurately by means of a temperature measuring resistor. The ready-made temperature measuring resistor is not planned to measure the liquid temperature unlike the temperature sensor. This is because the temperature measuring resistor is only suitable for controlling its temperature during operation of the thermal output sensor.

有利には、白金薄膜抵抗の支持体は薄い小プレートとして構成されているので、系の非常に低い熱的な不活性、したがって白金薄膜抵抗の高い応答速度が得られる。セラミック結合体を形成するために焼結されたセラミックフィルムを使用することができ、このセラミックフィルムが有利にはガラスはんだを用いて接着される。流量センサ素子を構成するために使用される材料を殊に−４０℃〜８００℃の温度領域において使用することができる。   Advantageously, the support of the platinum thin film resistor is configured as a thin small plate, resulting in a very low thermal inertness of the system and thus a high response speed of the platinum thin film resistor. A sintered ceramic film can be used to form the ceramic combination, which is preferably bonded using glass solder. The materials used to construct the flow sensor element can be used especially in the temperature range from -40 ° C to 800 ° C.

殊に有利には、セラミック性の支持小プレートが１００μｍ〜６５０μｍ、殊に１５０μｍ〜４００μｍの範囲の厚さを有する。セラミック性の支持小プレートのための材料としては、殊に少なくとも９６重量％、有利には９９重量％以上のＡｌ2Ｏ3が有利である。 Particularly preferably, the ceramic support plate has a thickness in the range from 100 μm to 650 μm, in particular from 150 μm to 400 μm. The material for the ceramic support plate is particularly preferably at least 96% by weight, preferably 99% by weight or more of Al 2 O 3 .

有利には、白金薄膜抵抗に関して、これらがそれぞれ０．５μｍ〜２μｍ、殊に０．８μｍ〜１．４μｍの範囲の厚さ有する。加熱抵抗は有利には１〜５０Ωを有し、また構成部材を小さくした場合にはより小さい値になる。構成部材の現行の寸法では５〜２０Ωが有利である。温度測定抵抗は有利には５０〜１０，０００Ωを有し、また構成部材を小さくした場合には同様により小さい値になる。構成部材の現行の寸法では１００〜２，０００Ωが有利である。温度チップ上では温度測定抵抗は加熱抵抗よりも数倍大きい。殊に、これらの抵抗は１〜２オーダ異なる。   With regard to platinum thin film resistors, these preferably have a thickness in the range from 0.5 μm to 2 μm, in particular from 0.8 μm to 1.4 μm. The heating resistance preferably has a value of 1 to 50Ω and becomes smaller when the component is made smaller. The current dimension of the component is advantageously 5-20Ω. The temperature measuring resistance advantageously has a value of 50 to 10,000 ohms and is similarly smaller when the component is made smaller. The current dimensions of the components are advantageously between 100 and 2,000Ω. On the temperature chip, the temperature measurement resistance is several times larger than the heating resistance. In particular, these resistances differ by one to two orders.

白金薄膜抵抗を質量媒体による腐食性の攻撃から保護するために、有利にはこの白金薄膜抵抗がそれぞれパッシベーション層によって覆われている。パッシベーション層は有利には１０μｍ〜３０μｍ、殊に１５μｍ〜２０μｍの範囲の厚さを有する。殊に有利には、パッシベーション層が少なくとも２つの異なる単一層、殊にＡｌ2Ｏ3およびガラスセラミックからなる単一層から構成されている。薄膜技術は０．５μｍ〜５μｍ、殊に１μｍ〜３μｍのＡｌ2Ｏ3層の有利な層厚の調整に適している。 In order to protect the platinum thin film resistors from corrosive attack by the mass medium, the platinum thin film resistors are preferably each covered by a passivation layer. The passivation layer preferably has a thickness in the range from 10 μm to 30 μm, in particular from 15 μm to 20 μm. Particularly preferably, the passivation layer consists of at least two different single layers, in particular a single layer made of Al 2 O 3 and glass ceramic. Thin film technology is suitable for the advantageous adjustment of the thickness of Al 2 O 3 layers of 0.5 μm to 5 μm, in particular 1 μm to 3 μm.

白金薄膜抵抗は有利には、支持小プレートのカバー側または中空部側とは反対側の端部に配置され、熱的に不活性のカバーまたは中空部による白金薄膜抵抗の熱的な影響が可能な限り少ないことが保証される。   The platinum thin film resistor is advantageously located at the end of the support plate opposite the cover side or hollow side, allowing the thermal effect of the platinum thin film resistance by the thermally inert cover or hollow part As little as possible is guaranteed.

温度測定素子と加熱素子との相互的な影響を抑制するために、有利には、加熱素子の白金薄膜抵抗が温度測定素子の白金薄膜抵抗よりもカバーまたは中空部から距離を置いて配置されている。これによって、加熱素子の白金薄膜抵抗は温度測定素子の白金薄膜抵抗とは異なる測定媒体の流れに配置されている。   In order to suppress the mutual influence between the temperature measuring element and the heating element, it is advantageous that the platinum thin film resistance of the heating element is arranged at a distance from the cover or the hollow part than the platinum thin film resistance of the temperature measuring element. Yes. Thereby, the platinum thin film resistance of the heating element is arranged in a flow of the measuring medium different from the platinum thin film resistance of the temperature measuring element.

温度測定素子の有利な配置は流れ方向において加熱素子の上流側である。   An advantageous arrangement of the temperature measuring element is upstream of the heating element in the flow direction.

有利には、加熱素子および温度測定素子の支持小プレートが相互に間隔を置いて配置されており、殊に相互に平行に配置されている。   Advantageously, the supporting small plates of the heating element and the temperature measuring element are spaced apart from one another, in particular parallel to one another.

殊に有利には、流れ方向が変化する媒体を測定するために、２つの加熱素子と１つの温度測定素子が一列に配置されている。   Particularly preferably, two heating elements and one temperature measuring element are arranged in a row in order to measure a medium whose flow direction changes.

有利には、加熱素子の支持小プレートと温度測定素子の支持小プレートとがカバーまたは中空部内において相互に間隔を置いて、また相互に平行に配置されている。   Advantageously, the supporting small plate of the heating element and the supporting small plate of the temperature measuring element are spaced apart from and parallel to each other in the cover or hollow.

本発明による流量センサ素子により、殊に支持小プレートが媒体の流れ方向内に配置されている場合には、管路内の気体または液体の媒体の質量流量測定が実現される。   By means of the flow sensor element according to the invention, a mass flow measurement of a gaseous or liquid medium in the conduit is realized, in particular when the supporting plate is arranged in the direction of the medium flow.

有利には、加熱素子および温度測定素子の支持小プレートが相互に間隔を置いて配置されており、殊に同一のセラミックフィルム間またはセラミックコンポーネントの部分間において一列に配置されている。   Advantageously, the supporting platelets of the heating element and the temperature measuring element are spaced apart from each other, in particular in line between the same ceramic film or between parts of the ceramic component.

有利には、セラミックフィルムラミネートが２つのセラミックフィルムから形成されているか、セラミックコンポーネントが２つのセラミック管から形成されており、この２つのセラミック管の内壁の断面はそれぞれ半月状の輪郭を有する。   Advantageously, the ceramic film laminate is formed from two ceramic films, or the ceramic component is formed from two ceramic tubes, the cross-sections of the inner walls of the two ceramic tubes each having a half-moon shape.

殊に有利には、流れ方向が変化する媒体を測定するために、１つの温度測定素子、２つの加熱素子および１つの温度測定素子が一列に配置されている。   Particularly preferably, one temperature measuring element, two heating elements and one temperature measuring element are arranged in a row in order to measure a medium whose flow direction changes.

さらに有利には、セラミックフィルムラミネートが３つのセラミックフィルムから形成されている。殊に有利には、加熱素子および温度測定素子の小支持体プレートがセラミックフィルムによって相互に間隔を置いて、また相互に平行に配置されている。   More advantageously, the ceramic film laminate is formed from three ceramic films. Particularly preferably, the small support plates of the heating element and the temperature measuring element are spaced apart from and parallel to each other by a ceramic film.

有利には、加熱素子が３つのセラミックフィルムのうちの第１のセラミックフィルムと第２のセラミックフィルムとの間に配置されており、温度測定素子が３つのセラミックフィルムのうちの第２のセラミックフィルムと第３のセラミックフィルムとの間に配置されており、加熱素子と温度測定素子はセラミックフィルムラミネートの同じ高さに並んで配置されている。   Advantageously, the heating element is arranged between the first ceramic film and the second ceramic film of the three ceramic films, and the temperature measuring element is the second ceramic film of the three ceramic films. And the third ceramic film, and the heating element and the temperature measuring element are arranged side by side at the same height of the ceramic film laminate.

さらには有利には、加熱素子は３つのセラミックフィルムのうちの第１のセラミックフィルムと第２のセラミックフィルムとの間に配置されており、２つの温度測定素子が３つのセラミックフィルムのうちの第２のセラミックフィルムと第３のセラミックフィルムとの間に配置されており、加熱素子は温度測定素子の間に配置されている。   Further advantageously, the heating element is arranged between the first ceramic film and the second ceramic film of the three ceramic films, and the two temperature measuring elements are the first of the three ceramic films. The second ceramic film and the third ceramic film are disposed, and the heating element is disposed between the temperature measuring elements.

さらに有利には、セラミックフィルムラミネートが４つのセラミックフィルムから形成されている。   More advantageously, the ceramic film laminate is formed from four ceramic films.

有利には、第１の温度測定素子が４つのセラミックフィルムのうちの第１のセラミックフィルムと第２のセラミックフィルムとの間に配置されており、第２の温度測定素子が４つのセラミックフィルムのうちの第３のセラミックフィルムと第４のセラミックフィルムとの間に配置されており、加熱素子が第２のセラミックフィルムと第３のセラミックフィルムとの間に配置されており、加熱素子および温度測定素子はセラミックフィルムラミネートの同じ高さに並んで配置されている。   Advantageously, the first temperature measuring element is arranged between the first ceramic film and the second ceramic film of the four ceramic films, and the second temperature measuring element is formed of the four ceramic films. Among them, the third ceramic film and the fourth ceramic film are arranged, the heating element is arranged between the second ceramic film and the third ceramic film, the heating element and the temperature measurement. The elements are arranged side by side at the same height of the ceramic film laminate.

さらに有利には、第１の温度測定素子が４つのセラミックフィルムのうちの第１のセラミックフィルムと第２のセラミックフィルムとの間に配置されており、第２の温度測定素子が４つのセラミックフィルムのうちの第３のセラミックフィルムと第４のセラミックフィルムとの間に配置されており、加熱素子が第２のセラミックフィルムと第３のセラミックフィルムとの間に配置されており、温度測定素子がセラミックフィルムラミネートの同じ高さに並んで配置されており、加熱素子が温度測定素子に対してずらされて配置されている。   More preferably, the first temperature measuring element is disposed between the first ceramic film and the second ceramic film of the four ceramic films, and the second temperature measuring element is the four ceramic films. The heating element is disposed between the second ceramic film and the third ceramic film, and the temperature measuring element is disposed between the third ceramic film and the fourth ceramic film. Arranged side by side at the same height of the ceramic film laminate, the heating element is displaced with respect to the temperature measuring element.

支持小プレートが媒体の流れ方向に平行に配置されている、管路内を流れる気体または液体の媒体の質量流量を測定するための本発明による流量センサ素子の使用が理想的である。   Ideally, the use of a flow sensor element according to the present invention for measuring the mass flow rate of a gaseous or liquid medium flowing in a conduit, in which the support platelets are arranged parallel to the direction of medium flow.

本発明による流量センサ素子は殊に、例えば内燃機関の排ガスが有しているような−４０℃〜＋８００℃の範囲の温度の気体の媒体の測定に適している。   The flow sensor element according to the invention is particularly suitable for the measurement of gaseous media having a temperature in the range of −40 ° C. to + 800 ° C., for example as possessed by exhaust gases from internal combustion engines.

温度測定素子の加熱による自浄作用は内燃機関、殊にディーゼル機関の排ガス内に配置されているセンサに殊に適している。煤けたセンサは加熱によって、殊に強熱によって迅速に再び完全に機能を回復する。この自浄作用を機関の寿命中に任意に何度も繰り返すことができる。   The self-cleaning action by heating the temperature measuring element is particularly suitable for sensors located in the exhaust gas of internal combustion engines, in particular diesel engines. The burned sensor is fully functional again quickly by heating, in particular by intense heat. This self-cleaning action can be repeated any number of times during the life of the engine.

支持体素子に複数の温度測定素子および加熱素子を配置することにより理想的には、媒体の流れ方向ないし流れ方向の変化も識別することができる。媒体を測定するための本発明による流量センサ素子を流れ方向が変化する時間的な間隔をおいて使用することは有利である。   By arranging a plurality of temperature measuring elements and heating elements on the support element, ideally, the flow direction of the medium or the change in the flow direction can also be identified. It is advantageous to use the flow sensor elements according to the invention for measuring media at time intervals in which the flow direction changes.

図１から図１３は、本発明による流量センサ素子を単に例示的に説明するためのものである。したがって、本発明の範囲を逸脱することなく、電気的な導体路および端子面の配置構成ならびに温度測定素子または加熱素子毎の白金薄膜フィルムの数に関して別の数を選択してもよいことを明記しておく。
図１は、２層のセラミックフィルムラミネートと１つの温度測定素子と１つの加熱素子とを備えた流量センサ素子を示す（図１ａの平面図）。
図１ａは図１の流量センサ素子の側面図を示す。
図２は、２層のセラミックフィルムラミネートと２つの温度測定素子と２つの加熱素子とを備えた流量センサ素子を示す（図２ａの平面図）。
図２ａは図２の流量センサ素子の側面図を示す。
図３は、２層のセラミックフィルムラミネートと２つの温度測定素子と１つの二重加熱素子とを備えた流量センサ素子を示す（図３ａの平面図）。
図３ａは図３の流量センサ素子の側面図を示す。
図４は、３層のセラミックフィルムラミネートと２つの温度測定素子と１つの二重加熱素子とを備えた流量センサ素子の平面図を示す。
図５は、３層のセラミックフィルムラミネートと１つの温度測定素子と１つの加熱素子とを備えた流量センサ素子の平面図を示す。
図５ａは図５の流量センサ素子の斜視図を示す。
図６は、３層のセラミックフィルムラミネートと１つの温度測定素子と１つの加熱素子とを備えた流量センサ素子の平面図を示す。
図６ａは図６の流量センサ素子の側面図を示す。
図６ｂは図６ａの流量センサ素子の側面図を示す。
図７は、多層のセラミックフィルムラミネートと２つの温度測定素子と１つの二重加熱素子とを備えた流量センサ素子の平面図を示す。
図８は、多層のセラミックフィルムラミネートと２つの温度測定素子と１つの二重加熱素子とを備えた流量センサ素子の平面図を示す。
図９は、複数部分からなるセラミックコンポーネントと１つの温度測定素子と１つの加熱素子とを備えた流量センサ素子の線分Ａ−Ａ’での断面図を示す（図９ａを参照されたい）。
図９ａは、図９の流量センサ素子の側面図を示す。
図１０ａは、金属板内に配置されている加熱測定素子および温度測定素子を備えた流量センサ素子を示す。
図１０ｂは、セラミック板内に配置されている加熱測定素子および温度測定素子を備えた流量センサ素子を示す。
図１１ａは、セラミック板内の層抵抗の配置に関する図１または図２の一部を示す。
図１１ｂは、図３ａの一部の平面図を示す。
図１２は、流量方向を識別するアネモメータ式の流量センサ素子を示す。
図１３は、熱的に分離された２つのヒータを備えた流量センサ素子を示す。 FIGS. 1 to 13 are merely illustrative for explaining a flow sensor element according to the present invention. Therefore, it is clearly stated that other numbers may be selected for the arrangement of electrical conductor tracks and terminal surfaces and the number of platinum thin film films per temperature measuring element or heating element without departing from the scope of the present invention. Keep it.
FIG. 1 shows a flow sensor element comprising a two-layer ceramic film laminate, one temperature measuring element and one heating element (plan view of FIG. 1a).
FIG. 1a shows a side view of the flow sensor element of FIG.
FIG. 2 shows a flow sensor element comprising a two-layer ceramic film laminate, two temperature measuring elements and two heating elements (plan view of FIG. 2a).
FIG. 2a shows a side view of the flow sensor element of FIG.
FIG. 3 shows a flow sensor element comprising a two-layer ceramic film laminate, two temperature measuring elements and one double heating element (plan view of FIG. 3a).
FIG. 3a shows a side view of the flow sensor element of FIG.
FIG. 4 shows a plan view of a flow sensor element comprising a three-layer ceramic film laminate, two temperature measuring elements and one double heating element.
FIG. 5 shows a plan view of a flow sensor element comprising a three-layer ceramic film laminate, one temperature measuring element and one heating element.
FIG. 5a shows a perspective view of the flow sensor element of FIG.
FIG. 6 shows a plan view of a flow sensor element comprising a three-layer ceramic film laminate, one temperature measuring element and one heating element.
6a shows a side view of the flow sensor element of FIG.
FIG. 6b shows a side view of the flow sensor element of FIG. 6a.
FIG. 7 shows a plan view of a flow sensor element comprising a multilayer ceramic film laminate, two temperature measuring elements and one double heating element.
FIG. 8 shows a plan view of a flow sensor element comprising a multilayer ceramic film laminate, two temperature measuring elements and one double heating element.
FIG. 9 shows a cross-sectional view at line AA ′ of a flow sensor element comprising a multi-part ceramic component, one temperature measuring element and one heating element (see FIG. 9a).
FIG. 9a shows a side view of the flow sensor element of FIG.
FIG. 10a shows a flow sensor element comprising a heating measuring element and a temperature measuring element arranged in a metal plate.
FIG. 10b shows a flow sensor element comprising a heating measuring element and a temperature measuring element arranged in a ceramic plate.
FIG. 11a shows a part of FIG. 1 or FIG. 2 relating to the arrangement of the layer resistors in the ceramic plate.
FIG. 11b shows a plan view of part of FIG. 3a.
FIG. 12 shows an anemometer type flow sensor element for identifying the flow direction.
FIG. 13 shows a flow sensor element with two thermally separated heaters.

図１は、Ａｌ2Ｏ3からなる第１のセラミックフィルム１ａとＡｌ2Ｏ3からなる第２のセラミックフィルム１ｂとから形成されているセラミックフィルムラミネート１を有する流量センサ素子を示す。第１のセラミックフィルム１ａと第２のセラミックフィルム１ｂとの間に温度測定素子２および加熱素子３が部分的に埋め込まれており、また電気的に接触している。ホットフィルム式アネモメータの原理に従い質量流量の測定が実現される。加熱素子３は電気的な制御回路（制御回路内のブリッジ回路および増幅器）によって一定の温度（例えば４５０℃）または温度測定素子２との一定の温度差（例えば１００Ｋ）に維持される。媒体の質量流量の変化は加熱素子３の消費電力の変化を惹起し、この変化が電子的に評価され、また流量に直接的に関連付けられる。 Figure 1 shows a flow sensor having a ceramic film laminate 1 formed from a second ceramic film 1b consisting of a first ceramic film 1a and Al 2 O 3, which made of Al 2 O 3. The temperature measuring element 2 and the heating element 3 are partially embedded between the first ceramic film 1a and the second ceramic film 1b, and are in electrical contact. The mass flow measurement is realized according to the principle of the hot film anemometer. The heating element 3 is maintained at a constant temperature (for example, 450 ° C.) or a constant temperature difference (for example, 100 K) from the temperature measuring element 2 by an electric control circuit (a bridge circuit and an amplifier in the control circuit). The change in the mass flow rate of the medium causes a change in the power consumption of the heating element 3, and this change is evaluated electronically and directly related to the flow rate.

図１ａは図１の流量センサ素子の側面図を示す。温度測定素子２および加熱素子３は電気的な導体路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，５ａ，５ｂを介して端子面４ａ’，４ｂ’，４ｃ’，４ｄ’，５ａ’，５ｂ’と電気的に接触していることが分かる。電気的な導体路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，５ａ，５ｂは第１のセラミックフィルム１ａ上に配置されており、部分的に第２のセラミックフィルム１ｂによって覆われている。したがってそれらの位置は部分的に破線によって示唆されている。温度測定素子２はＡｌ2Ｏ3からなる単一層から構成されている支持小プレート２ｃを有する。温度測定のための白金薄膜素子２ａおよび加熱のための白金薄膜素子２ｄおよび電気的な端子線路２ｂは、電気的に絶縁されたコーティングも含めて支持小プレート２ｃの裏面に配置されており、したがってそれらの位置は破線によって示されている。加熱素子３はＡｌ2Ｏ3からなる単一層から構成されている支持小プレート３ｃを有する。ヒータとしての白金薄膜素子３ａおよびその電気的な端子線路３ｂは支持体フィルム３ｃの裏面に配置されており、したがってそれらの位置は破線によって示されている。 FIG. 1a shows a side view of the flow sensor element of FIG. The temperature measuring element 2 and the heating element 3 are electrically connected to the terminal surfaces 4a ′, 4b ′, 4c ′, 4d ′, 5a ′, 5b ′ via the electrical conductor paths 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b. It can be seen that they are touching. The electrical conductor paths 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b are arranged on the first ceramic film 1a and are partially covered by the second ceramic film 1b. Their positions are therefore suggested in part by broken lines. The temperature measuring element 2 has a supporting small plate 2c composed of a single layer made of Al 2 O 3 . The platinum thin film element 2a for temperature measurement, the platinum thin film element 2d for heating and the electrical terminal line 2b, including the electrically insulated coating, are disposed on the back surface of the supporting small plate 2c, and therefore Their positions are indicated by broken lines. The heating element 3 has a supporting small plate 3c composed of a single layer made of Al 2 O 3 . The platinum thin film element 3a as a heater and its electrical terminal line 3b are arranged on the back surface of the support film 3c, and therefore their positions are indicated by broken lines.

セラミックフィルム１ａ，１ｂは領域６において直接的に相互に焼結されることによって、またはガラスはんだを介して接続されている。端子面４ａ’，４ｂ’，４ｃ’，４ｄ’，５ａ’，５ｂ’は第２のセラミックフィルム１ｂによって覆われておらず、したがって図示されていない電気的な端子ケーブルと接続することができる。   The ceramic films 1a, 1b are connected in the region 6 by being directly sintered together or via glass solder. The terminal surfaces 4a ', 4b', 4c ', 4d', 5a ', 5b' are not covered with the second ceramic film 1b and can therefore be connected to an electric terminal cable not shown.

図２は、Ａｌ2Ｏ3からなる第１のセラミックフィルム１ａとＡｌ2Ｏ3からなる第２のセラミックフィルム１ｂとから形成されているセラミックフィルムラミネート１を有する流量センサ素子を示す。第１のセラミックフィルム１ａと第２のセラミックフィルム１ｂとの間に２つの温度測定素子２，８および２つの加熱素子３，７が部分的に埋め込まれており、また電気的に接触している。 Figure 2 shows a flow sensor having a ceramic film laminate 1 formed from a second ceramic film 1b consisting of a first ceramic film 1a and Al 2 O 3, which made of Al 2 O 3. Two temperature measuring elements 2 and 8 and two heating elements 3 and 7 are partially embedded between the first ceramic film 1a and the second ceramic film 1b, and are in electrical contact with each other. .

ここでもまた、図１について既に説明したように、ホットフィルム式のアネモメータの原理に従い測定が実現される。しかしながら複数の加熱素子３，７および温度測定素子２，８により、それぞれ１つの加熱素子とそれぞれ１つの温度測定素子のためのそれぞれ１つの電気的な制御回路（２および３ないし７および８）を形成および利用することができる。この流量センサ素子により媒体の流れ方向を識別することができる。何故ならば、流れ方向において最初に配置されている加熱素子から後続の加熱素子への熱エネルギの伝達が行われるからである。温度変化ないし後続の加熱素子が熱せられることにより、この加熱素子の消費電力が比較的低くなり、このことを媒体の流れ方向の関する信号として評価することができる。   Again, as already described with respect to FIG. 1, measurement is achieved according to the principle of a hot film anemometer. However, a plurality of heating elements 3, 7 and temperature measuring elements 2, 8 provide one electrical control circuit (2 and 3 to 7 and 8) for one heating element and one temperature measuring element, respectively. Can be formed and utilized. The flow direction of the medium can be identified by the flow sensor element. This is because heat energy is transferred from the first heating element arranged in the flow direction to the subsequent heating element. When the temperature change or the subsequent heating element is heated, the power consumption of the heating element becomes relatively low, and this can be evaluated as a signal relating to the flow direction of the medium.

図２ａは図２の流量センサ素子の側面図を示す。温度測定素子２，８および加熱素子３，７は電気的な導体路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，５ａ，５ｂ，９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを介して端子面４ａ’，４ｂ’，４ｃ’，４ｄ’，５ａ’，５ｂ’，９ａ’，９ｂ’，１０ａ’，１０ｂ’，１０ｃ’，１０ｄ’と電気的に接触していることが分かる。電気的な導体路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，５ａ，５ｂ，９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ、１０ｄは第１のセラミックフィルム１ａ上に配置されており、部分的に第２のセラミックフィルム１ｂによって覆われている。したがってそれらの位置は部分的に破線によって示唆されている。温度測定素子２はＡｌ2Ｏ3およびＳｉＯ2からなる２つの単一層から構成されている支持小プレート２ｃを有する。温度測定のための白金薄膜素子２ａおよび強熱のための白金薄膜素子２ｄおよび電気的な端子線路２ｂは、支持小プレート２ｃの裏面に配置されており、したがってそれらの位置は破線によって示されている。加熱素子３はＡｌ2Ｏ3およびＳｉＯ2からなる２つの単一層から構成されている支持小プレート３ｃを有する。ヒータとしての白金薄膜素子３ａおよびその電気的な端子線路３ｂは支持小プレート３ｃの裏面に配置されており、したがってそれらの位置は破線によって示されている。加熱素子７はＡｌ2Ｏ3およびＳｉＯ2からなる２つの単一層から構成されている支持小プレート７ｃを有する。ヒータとしての白金薄膜素子７ａおよびその電気的な端子線路７ｂは支持小プレート７ｃの裏面に配置されており、したがってそれらの位置は破線によって示されている。温度測定素子８はＡｌ2Ｏ3およびＳｉＯ2からなる２つの単一層から構成されている支持小プレート８ｃを有する。温度測定のための白金薄膜素子８ｄおよび加熱のための白金薄膜素子８ａおよび電気的な端子線路８ｂは、支持小プレート８ｃの裏面に配置されており、したがってそれらの位置は破線によって示されている。セラミックフィルム１ａ，１ｂは領域６において直接的に相互に焼結されることによって、またはガラスはんだを介して接続されている。端子面４ａ’，４ｂ’，４ｃ’，４ｄ’，５ａ’，５ｂ’，９ａ’、９ｂ’，１０ａ’，１０ｂ’，１０ｃ’，１０ｄ’は第２のセラミックフィルム１ｂによって覆われておらず、したがって図示されていない電気的な端子ケーブルと接続することができる。 FIG. 2a shows a side view of the flow sensor element of FIG. The temperature measuring elements 2 and 8 and the heating elements 3 and 7 are connected to the terminal surfaces 4a ′ and 4b via the electric conductor paths 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b, 9a, 9b, 10a, 10b, 10c and 10d. It can be seen that ', 4c', 4d ', 5a', 5b ', 9a', 9b ', 10a', 10b ', 10c', 10d 'are in electrical contact. The electrical conductor paths 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b, 9a, 9b, 10a, 10b, 10c and 10d are arranged on the first ceramic film 1a, and are partially the second ceramic film. It is covered with 1b. Their positions are therefore suggested in part by broken lines. The temperature measuring element 2 has a supporting small plate 2c composed of two single layers made of Al 2 O 3 and SiO 2 . The platinum thin film element 2a for temperature measurement, the platinum thin film element 2d for intense heat and the electrical terminal line 2b are arranged on the back surface of the supporting small plate 2c, and therefore their positions are indicated by broken lines. Yes. The heating element 3 has a supporting small plate 3c composed of two single layers made of Al 2 O 3 and SiO 2 . The platinum thin film element 3a as a heater and its electrical terminal line 3b are arranged on the back surface of the supporting small plate 3c, and therefore their positions are indicated by broken lines. The heating element 7 has a supporting small plate 7c composed of two single layers made of Al 2 O 3 and SiO 2 . The platinum thin film element 7a as a heater and its electrical terminal line 7b are disposed on the back surface of the supporting small plate 7c, and therefore their positions are indicated by broken lines. The temperature measuring element 8 has a supporting small plate 8c composed of two single layers made of Al 2 O 3 and SiO 2 . The platinum thin film element 8d for temperature measurement, the platinum thin film element 8a for heating and the electrical terminal line 8b are arranged on the back surface of the supporting small plate 8c, and therefore their positions are indicated by broken lines. . The ceramic films 1a, 1b are connected in the region 6 by being directly sintered together or via glass solder. Terminal surfaces 4a ′, 4b ′, 4c ′, 4d ′, 5a ′, 5b ′, 9a ′, 9b ′, 10a ′, 10b ′, 10c ′, and 10d ′ are not covered with the second ceramic film 1b. Therefore, it can be connected to an electric terminal cable not shown.

図３は、Ａｌ2Ｏ3からなる第１のセラミックフィルム１ａとＡｌ2Ｏ3からなる第２のセラミックフィルム１ｂとから形成されているセラミックフィルムラミネート１を有する流量センサ素子を示す。第１のセラミックフィルム１ａと第２のセラミックフィルム１ｂとの間に２つの温度測定素子２，８および１つの二重加熱素子１１，１１’が部分的に埋め込まれており、また電気的に接触している。ここで二重加熱素子とは、電気的に別個に制御できる２つの加熱素子が共通の支持小プレート上に実現されているものと解される。この流量センサ素子によっても媒体の流れ方向を識別することができる。 Figure 3 shows a flow sensor having a ceramic film laminate 1 formed from a second ceramic film 1b consisting of a first ceramic film 1a and Al 2 O 3, which made of Al 2 O 3. Two temperature measuring elements 2, 8 and one double heating element 11, 11 'are partially embedded between the first ceramic film 1a and the second ceramic film 1b, and are in electrical contact with each other. is doing. Here, a double heating element is understood as two heating elements that can be controlled electrically separately are realized on a common support plate. The flow direction of the medium can also be identified by this flow sensor element.

図３ａは図３の流量センサ素子の側面図を示す。温度測定素子２，８および二重加熱素子１１，１１’は電気的な導体路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，５ａ，５ｂ，９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを介して端子面４ａ’，４ｂ’，４ｃ’，４ｄ’，５ａ’，５ｂ’，９ａ’，９ｂ’，１０ａ’，１０ｂ’，１０ｃ’，１０ｄ’と電気的に接触していることが分かる。電気的な導体路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，５ａ，５ｂ，９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは第１のセラミックフィルム１ａ上に配置されており、部分的に第２のセラミックフィルム１ｂによって覆われている。したがってそれらの位置は部分的に破線によって示唆されている。温度測定素子２はＡｌ2Ｏ3からなる単一層から構成されている支持小プレート２ｃを有する。温度測定のための白金薄膜素子２ａおよび加熱のための白金薄膜素子２ｄおよび電気的な端子線路２ｂは、電気的に絶縁されたコーティングも含めて支持小プレート２ｃの裏面に配置されており、したがってそれらの位置は破線によって示されている。二重加熱素子１１，１１’はＡｌ2Ｏ3およびＳｉＯ2からなる２つの単一層から構成されている支持小プレート１１ｃを有する。ヒータとしての白金薄膜素子１１ａ，１１ｂおよびその電気的な端子線路１１ｂ，１１ｂ’は、電気的に絶縁されたコーティングも含めて支持小プレート１１ｃの裏面に配置されており、したがってそれらの位置は破線によって示されている。温度測定素子８はＡｌ2Ｏ3およびＳｉＯ2からなる２つの単一層から構成されている支持小プレート８ｃを有する。温度測定のための白金薄膜素子８ｄおよび加熱のための白金薄膜素子８ａおよび電気的な端子線路８ｂは、支持小プレート８ｃの裏面に配置されており、したがってそれらの位置は破線によって示されている。 FIG. 3a shows a side view of the flow sensor element of FIG. The temperature measuring elements 2 and 8 and the double heating elements 11 and 11 ′ are connected to the terminal surface 4a via the electric conductor paths 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b, 9a, 9b, 10a, 10b, 10c and 10d. It can be seen that ', 4b', 4c ', 4d', 5a ', 5b', 9a ', 9b', 10a ', 10b', 10c ', 10d' are in electrical contact. The electrical conductor paths 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b, 9a, 9b, 10a, 10b, 10c, and 10d are disposed on the first ceramic film 1a, and are partially the second ceramic film. It is covered with 1b. Their positions are therefore suggested in part by broken lines. The temperature measuring element 2 has a supporting small plate 2c composed of a single layer made of Al 2 O 3 . The platinum thin film element 2a for temperature measurement, the platinum thin film element 2d for heating and the electrical terminal line 2b, including the electrically insulated coating, are disposed on the back surface of the supporting small plate 2c, and therefore Their positions are indicated by broken lines. Dual heating elements 11, 11 'has a support small plates 11c which is composed of two single layer made of Al 2 O 3 and SiO 2. The platinum thin film elements 11a and 11b as heaters and their electrical terminal lines 11b and 11b ′ are disposed on the back surface of the supporting small plate 11c including the electrically insulated coating, and therefore their positions are broken lines. Indicated by. The temperature measuring element 8 has a supporting small plate 8c composed of two single layers made of Al 2 O 3 and SiO 2 . The platinum thin film element 8d for temperature measurement, the platinum thin film element 8a for heating and the electrical terminal line 8b are arranged on the back surface of the supporting small plate 8c, and therefore their positions are indicated by broken lines. .

セラミックフィルム１ａ，１ｂは領域６において直接的に相互に焼結されるか、ガラスはんだを用いて接続される。端子面４ａ’，４ｂ’，４ｃ’，４ｄ’，５ａ’，５ｂ’，９ａ’、９ｂ’，１０ａ’，１０ｂ’，１０ｃ’，１０ｄ’は第２のセラミックフィルム１ｂによって覆われておらず、したがって図示されていない電気的な端子ケーブルと接続することができる。   The ceramic films 1a, 1b are directly sintered together in the region 6 or connected using glass solder. Terminal surfaces 4a ′, 4b ′, 4c ′, 4d ′, 5a ′, 5b ′, 9a ′, 9b ′, 10a ′, 10b ′, 10c ′, and 10d ′ are not covered with the second ceramic film 1b. Therefore, it can be connected to an electric terminal cable not shown.

図４は、Ａｌ2Ｏ3からなる第１のセラミックフィルム１ａ、第２のセラミックフィルム１ｂおよび第３のセラミックフィルム１ｃから形成されているセラミックフィルムラミネート１を有する流量センサ素子を示す。第１のセラミックフィルム１ａと第２のセラミックフィルム１ｂとの間に２つの温度測定素子２，２’が部分的に埋め込まれており、また電気的に接触している。第２のセラミックフィルム１ｂと第３のセラミックフィルム１ｃとの間に二重加熱素子１１，１１’が部分的に埋め込まれており、また電気的に接触している。 FIG. 4 shows a flow sensor element having a ceramic film laminate 1 formed of a first ceramic film 1a, a second ceramic film 1b and a third ceramic film 1c made of Al 2 O 3 . Two temperature measuring elements 2, 2 'are partially embedded between the first ceramic film 1a and the second ceramic film 1b, and are in electrical contact. Double heating elements 11 and 11 'are partially embedded between the second ceramic film 1b and the third ceramic film 1c, and are in electrical contact.

図５，５ａおよび図６は、Ａｌ2Ｏ3からなる第１のセラミックフィルム１ａ、第２のセラミックフィルム１ｂおよび第３のセラミックフィルム１ｃから形成されているセラミックフィルムラミネート１を有する流量センサ素子をそれぞれ示す。第１のセラミックフィルム１ａと第２のセラミックフィルム１ｂとの間に温度測定素子２が部分的に埋め込まれており、また電気的に接触している。第２のセラミックフィルム１ｂと第３のセラミックフィルム１ｃとの間に加熱素子３が部分的に埋め込まれており、また電気的に接触している。これらの流量センサ素子では媒体の流れ方向を識別することはできない。 5, 5a and 6 show a flow sensor element having a ceramic film laminate 1 formed of a first ceramic film 1a made of Al 2 O 3 , a second ceramic film 1b and a third ceramic film 1c. Each is shown. The temperature measuring element 2 is partially embedded between the first ceramic film 1a and the second ceramic film 1b, and is in electrical contact. The heating element 3 is partially embedded between the second ceramic film 1b and the third ceramic film 1c, and is in electrical contact. These flow sensor elements cannot identify the flow direction of the medium.

図６ａは図６の流量センサ素子の側面図を示す。温度測定素子２および加熱素子３は電気的な導体路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，５ａ，５ｂを介して端子面４ａ’，４ｂ’，４ｃ’，４ｄ’，５ａ’，５ｂ’と電気的に接触していることが分かる。電気的な導体路５ａ，５ｂは第１のセラミックフィルム１ａ上に配置されており、部分的に第２のセラミック１ｂによって覆われている。したがってそれらの位置は部分的に破線によって示唆されている。電気的な導体路４ａ，４ｂは第２のセラミックフィルム１ｂ上に配置されており、部分的に第３のセラミック１ｃによって覆われている。したがってそれらの位置は部分的に破線によって示唆されている。温度測定素子２はＡｌ2Ｏ3からなる単一層から構成されている支持体フィルム２ｃを有する。温度測定のための白金薄膜素子２ａおよびその電気的な端子線路２ｂは、電気的に絶縁されたコーティングも含めて支持小プレート２ｃの裏面に配置されており、したがってそれらの位置は破線によって示されている。有利な実施形態においては、支持小プレートに温度測定素子を加熱するための付加的な薄膜素子２ｄが設けられており、この付加的な薄膜素子２ｄは同様に電気的に接触している。加熱素子３はＡｌ2Ｏ3からなる単一層から構成されている支持小プレート３ｃを有する。ヒータとしての白金薄膜素子３ａおよびその電気的な端子線路３ｂは支持小プレート３ｃの裏面に配置されており、したがってそれらの位置は破線によって示されている。セラミックフィルム１ａ，１ｂは領域６’において直接的に相互に焼結されることによって、またはガラスはんだを介して接続されている。端子面５ａ’，５ｂ’は第２のセラミックフィルム１ｂによって覆われておらず、したがって図示されていない電気的な端子ケーブルと接続することができる。セラミックフィルム１ｂ，１ｃは領域６において直接的に相互に焼結されることによって、またはガラスはんだを介して接続されている。端子面４ａ’，４ｂ’は第３のセラミックフィルム１ｃによって覆われておらず、したがって図示されていない電気的な端子ケーブルと接続することができる。 6a shows a side view of the flow sensor element of FIG. The temperature measuring element 2 and the heating element 3 are electrically connected to the terminal surfaces 4a ′, 4b ′, 4c ′, 4d ′, 5a ′, 5b ′ via the electrical conductor paths 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b. It can be seen that they are touching. The electrical conductor paths 5a and 5b are disposed on the first ceramic film 1a and are partially covered by the second ceramic 1b. Their positions are therefore suggested in part by broken lines. The electrical conductor paths 4a and 4b are disposed on the second ceramic film 1b and are partially covered with the third ceramic 1c. Their positions are therefore suggested in part by broken lines. The temperature measuring element 2 has a support film 2c composed of a single layer made of Al 2 O 3 . The platinum thin film element 2a for temperature measurement and its electrical terminal line 2b, including the electrically insulated coating, are arranged on the back surface of the supporting small plate 2c, so that their positions are indicated by broken lines. ing. In an advantageous embodiment, the support plate is provided with an additional thin film element 2d for heating the temperature measuring element, which additional thin film element 2d is likewise in electrical contact. The heating element 3 has a supporting small plate 3c composed of a single layer made of Al 2 O 3 . The platinum thin film element 3a as a heater and its electrical terminal line 3b are arranged on the back surface of the supporting small plate 3c, and therefore their positions are indicated by broken lines. The ceramic films 1a, 1b are connected to each other directly in the region 6 ′ by sintering or via glass solder. The terminal surfaces 5a ′ and 5b ′ are not covered with the second ceramic film 1b and can therefore be connected to an electric terminal cable not shown. The ceramic films 1b and 1c are connected to each other in the region 6 by being directly sintered to each other or via glass solder. The terminal surfaces 4a ′ and 4b ′ are not covered with the third ceramic film 1c, and therefore can be connected to an electric terminal cable (not shown).

図６ｂは図６ａの流量センサ素子の側面図を示し、この流量センサ素子は管１２の側面に取り付けられている。温度測定素子２および加熱素子３の支持体フィルム２ｃ，３ｃは流れ方向に平行に管内に取り付けられている。   FIG. 6 b shows a side view of the flow sensor element of FIG. 6 a, which is attached to the side of the tube 12. The support films 2c and 3c of the temperature measuring element 2 and the heating element 3 are mounted in the pipe in parallel with the flow direction.

図７および図８は、Ａｌ2Ｏ3からなる第１のセラミックフィルム１ａ、第２のセラミックフィルム１ｂ、第３のセラミックフィルム１ｃおよび第４のセラミックフィルム１ｄから形成されているセラミックフィルムラミネート１を有する流量センサ素子をそれぞれ示す。第１のセラミックフィルム１ａと第２のセラミックフィルム１ｂとの間に温度測定素子２が部分的に埋め込まれており、また電気的に接触している。第２のセラミックフィルム１ｂと第３のセラミックフィルム１ｃとの間に二重加熱素子１１，１１’が部分的に埋め込まれており、また電気的に接触している。第３のセラミックフィルム１ｃと第４のセラミックフィルム１ｄとの間に別の温度測定素子２’が部分的に埋め込まれており、また電気的に接触している。 7 and 8 show a ceramic film laminate 1 formed of a first ceramic film 1a, a second ceramic film 1b, a third ceramic film 1c and a fourth ceramic film 1d made of Al 2 O 3 . Each flow sensor element is shown. The temperature measuring element 2 is partially embedded between the first ceramic film 1a and the second ceramic film 1b, and is in electrical contact. Double heating elements 11 and 11 'are partially embedded between the second ceramic film 1b and the third ceramic film 1c, and are in electrical contact. Another temperature measuring element 2 'is partially embedded between the third ceramic film 1c and the fourth ceramic film 1d, and is in electrical contact therewith.

図９は、Ａｌ2Ｏ3からなり複数部分から構成されているセラミックコンポーネント１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ、温度測定素子２および加熱素子３を備えた流量センサ素子の線分Ａ−Ａ’での断面図示す（図９ａを参照されたい）。セラミックコンポーネント１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂは２つの中空部１５ａ，１５ｂを有し、これらの中空部１５ａ，１５ｂは温度測定素子２ないし加熱素子３の領域において気密に閉鎖されている。管に取り付けるための接続フランジ１６が設けられている。 FIG. 9 shows a line segment AA ′ of a flow rate sensor element comprising ceramic components 13a, 13b, 14a, 14b, a temperature measuring element 2 and a heating element 3 made of a plurality of parts made of Al 2 O 3 . A cross-sectional view is shown (see FIG. 9a). The ceramic components 13a, 13b, 14a, 14b have two hollow portions 15a, 15b, which are hermetically closed in the region of the temperature measuring element 2 or the heating element 3. A connection flange 16 is provided for attachment to the tube.

図９ａは図９の流量センサ素子の側面図を示す。温度測定素子２および加熱素子３は、ここでは部分的にしか見て取れない電気的な導体路４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを介して端子面４ａ’，４ｂ’，５ａ’，５ｂ’と電気的に接触している。電気的な導体路４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂはセラミックプレート１４ａ上に配置されており（この図においては見て取れない）、部分的に第２のセラミックプレート１４ｂによって覆われている。温度測定素子２はＡｌ2Ｏ3からなる単一層から構成されている支持小プレート２ｃを有する。温度測定のための白金薄膜素子２ａおよびその電気的な端子線路２ｂは支持体フィルム２ｃの裏面に配置されており、したがってそれらの位置は破線によって示されている。有利な実施形態においては、支持小プレート２ｃが１オーダだけ小さい抵抗を備えた付加的な白金薄膜素子２ｄを有する。加熱または強熱のための所定の抵抗は薄膜素子２ａと同様に付加的な接触部と電気的に接触している。加熱素子３はＡｌ2Ｏ3からなる単一層から構成されている支持小プレート３ｃを有する。ヒータとしての白金薄膜素子３ａおよびその電気的な端子線路３ｂは支持小プレート３ｃの裏面に配置されており、したがってそれらの位置は破線によって示されている。セラミックプレート１４ａ，１４ｂは直接的に相互に焼結されることによって、もしくはガラスはんだを介して相互に接続されており、またセラミックコンポーネントについての管シェル１３ａ，１３ｂと接続されている。しかしながら、２つのハーフ管（１３ａ＋１４ａ；１３ｂ＋１４ｂ）を使用することも考えられ、これらのハーフ管においてはセラミックプレート１４ａおよび管シェル１３ａないしセラミックプレート１４ｂおよび管シェル１４ｂはそれぞれ１つの一体的な構成部材に統合されている。端子面４ａ’，４ｂ’，５ａ’，５ｂ’は第２のセラミックプレート１４ｂによって覆われておらず、したがって図示されていない電気的な端子ケーブルと接続することができる。 FIG. 9a shows a side view of the flow sensor element of FIG. The temperature measuring element 2 and the heating element 3 are electrically connected to the terminal surfaces 4a ′, 4b ′, 5a ′, and 5b ′ via electrical conductor paths 4a, 4b, 5a, and 5b that are only partially visible here. In contact. The electrical conductor paths 4a, 4b, 5a, 5b are arranged on the ceramic plate 14a (not visible in this figure) and are partially covered by the second ceramic plate 14b. The temperature measuring element 2 has a supporting small plate 2c composed of a single layer made of Al 2 O 3 . The platinum thin film element 2a for temperature measurement and its electrical terminal line 2b are arranged on the back surface of the support film 2c, and therefore their positions are indicated by broken lines. In an advantageous embodiment, the supporting small plate 2c has an additional platinum thin film element 2d with a resistance that is as small as one order. The predetermined resistance for heating or high heat is in electrical contact with the additional contact portion as in the thin film element 2a. The heating element 3 has a supporting small plate 3c composed of a single layer made of Al 2 O 3 . The platinum thin film element 3a as a heater and its electrical terminal line 3b are arranged on the back surface of the supporting small plate 3c, and therefore their positions are indicated by broken lines. The ceramic plates 14a, 14b are connected to each other by being directly sintered to each other or via glass solder, and are connected to the tube shells 13a, 13b for the ceramic components. However, it is also conceivable to use two half tubes (13a + 14a; 13b + 14b), in which the ceramic plate 14a and the tube shell 13a or the ceramic plate 14b and the tube shell 14b are each one integral component. Integrated. The terminal surfaces 4a ′, 4b ′, 5a ′, 5b ′ are not covered by the second ceramic plate 14b and can therefore be connected to an electrical terminal cable not shown.

図１０ａによれば、センサ素子が注型材料またはガラス１１８を用いて、耐熱性且つ排気ガス耐性のある特殊鋼からなる支持板１２１内に固定されている。注型材料室の構造化された内壁によって、例えばねじ山１３０によって、注型材料の良好な噛み合いが達成される。センサ素子を媒体へと案内している支持板１２１の領域は、センサ素子の断面よりも僅かに大きい矩形の輪郭を有する。   According to FIG. 10a, the sensor element is fixed in a support plate 121 made of special steel with heat resistance and exhaust gas resistance using a casting material or glass 118. With the structured inner wall of the casting material chamber, a good meshing of the casting material is achieved, for example by means of threads 130. The area of the support plate 121 guiding the sensor element to the medium has a rectangular outline that is slightly larger than the cross section of the sensor element.

これによって、流量センサ素子は媒体が流れる管１０５内に方向付けられて保持され、完全なセンサの内室は媒体に対してシーリングされる。   This keeps the flow sensor element oriented and held in the tube 105 through which the medium flows, and the complete sensor chamber is sealed to the medium.

支持板１２１はケーシング１２４に挿入されており、また円形シーム１２２により密に溶接されている。ケーシング１１１はケーシング管１２４に挿入されて溶接されている。ケーシング１１１内では温度耐性のあるプラスチックまたはセラミックからなる絶縁ボディ１１０がビード１１７によって固定されているリング１０９により保持される。ケーブル出力側ではビード１１６によりエラストマからなるケーブル貫通ブシュが密に固定されている。給電線１０４は貫通ブシュ１１４の孔を介して案内されている。各給電線はクリンプ１２５を介してコンタクトスリーブ１０３と電気的に接続されている。コンタクトスリーブ１０３は絶縁部１１０の下方において拡大部１２６を有し、また絶縁部１１０の上方にコンタクトスリーブの直径よりも大きい面１２７を有し、これによりコンタクトスリーブは軸方向において絶縁部１１０内に固定されている。面１２７には端子ワイヤ１０２が溶接部１１５により電気的に接触される。   The support plate 121 is inserted into the casing 124 and is closely welded by a circular seam 122. The casing 111 is inserted into the casing tube 124 and welded. In the casing 111, an insulating body 110 made of temperature-resistant plastic or ceramic is held by a ring 109 fixed by a bead 117. On the cable output side, a cable penetration bush made of elastomer is tightly fixed by a bead 116. The power supply line 104 is guided through the hole of the through bushing 114. Each power supply line is electrically connected to the contact sleeve 103 via a crimp 125. The contact sleeve 103 has an enlarged portion 126 below the insulating portion 110 and a surface 127 above the insulating portion 110 that is larger than the diameter of the contact sleeve, so that the contact sleeve is axially within the insulating portion 110. It is fixed. The terminal wire 102 is electrically contacted with the surface 127 by the weld 115.

媒体が流れる管１０５への完全なセンサの固定は商用のウォームギヤ式ホースクリップ１１３および媒体が流れる管１０５に溶接されているスリットが入った金属薄板フランジ部１１２を介して行われる。   The complete sensor is fixed to the pipe 105 through which the medium flows through a commercial worm gear hose clip 113 and a sheet metal flange 112 having a slit welded to the pipe 105 through which the medium flows.

管１０５内の流量センサ素子１０１の方向付けはセンタリングピン１１９を介して行われ、このセンタリングピン１１９はケーシング管１２４に固定されており、また幅広なスリット１２０を介して金属薄板フランジ部１１２内に固定されている。幅広なスリット１２０に比べて幅の狭いスリット１２３が設けられており、この幅の狭いスリット１２３は金属薄板フランジ部１１２をより容易にケーシング管１２４に押し付けることができるようにするためにのみ使用される。つまり適切な角度位置にのみ取り付けることができる。   The flow sensor element 101 in the pipe 105 is oriented through a centering pin 119. The centering pin 119 is fixed to the casing pipe 124 and is inserted into the metal thin plate flange portion 112 through a wide slit 120. It is fixed. A narrow slit 123 is provided as compared with the wide slit 120, and this narrow slit 123 is used only to make it possible to more easily press the thin metal plate flange portion 112 against the casing tube 124. The That is, it can be attached only at an appropriate angular position.

図２はセラミック支持板１０７を備えた別の実施形態を示し、このセラミック支持板１０７内に流量センサ素子１０１がガラスはんだ１１８により固定されている。支持板１０７は高い温度耐性を有する雲母または黒鉛からなるシーリング１０８と共に折り曲げられた金属性のホルダー１０６内に保持されている。ホルダー１０６は同様にケーシング管１２４に密に溶接されている。   FIG. 2 shows another embodiment provided with a ceramic support plate 107, in which the flow sensor element 101 is fixed by glass solder 118. The support plate 107 is held in a metallic holder 106 that is bent together with a sealing 108 made of mica or graphite having high temperature resistance. The holder 106 is also closely welded to the casing tube 124.

ホットフィルム式のアネモメータの原理に従う流量センサの測定装置としての実施形態においては、加熱素子が熱出力センサとして構成されており、また温度測定素子が温度センサとして構成されており、この温度測定素子は自由に加熱するための熱伝体を有することができる。   In the embodiment as the flow sensor measuring device according to the principle of the hot film type anemometer, the heating element is configured as a thermal output sensor, and the temperature measuring element is configured as a temperature sensor. You can have a heat conductor to heat freely.

図１２によれば、媒体の流れ方向を識別するために２つの熱出力センサ１２８が配置されている。アネモメータ式の測定原理は原則として、温度測定素子が媒体温度を正確に検出するように機能する。１つまたは複数の熱出力センサの１２８の加熱素子は電気的な回路によって温度センサ１２９に対する一定の過剰温度に維持される。測定すべき気体ないし液体の流れは１つまたは複数の熱出力センサの加熱素子を多かれ少なかれ冷却する。   According to FIG. 12, two thermal output sensors 128 are arranged to identify the flow direction of the medium. In principle, the anemometer-type measuring principle functions so that the temperature measuring element accurately detects the medium temperature. The 128 heating elements of the one or more thermal output sensors are maintained at a constant overtemperature relative to the temperature sensor 129 by an electrical circuit. The gas or liquid flow to be measured cools more or less the heating elements of one or more thermal output sensors.

一定の過剰温度を維持するために、電子装置は媒体が流れる際に相応の電流を加熱素子に供給し、これにより正確な測定抵抗に電圧が生じ、この電圧が質量流量を用いて補正および評価される。熱出力センサ１２８を二重に配置することにより媒体の流れ方向を識別することができる。   In order to maintain a constant excess temperature, the electronic device supplies a corresponding current to the heating element as the medium flows, thereby creating a voltage at the exact measuring resistance, which is corrected and evaluated using the mass flow rate. Is done. The flow direction of the medium can be identified by arranging the thermal output sensors 128 in double.

これに対して図１３によれば、煤センサとしての実施形態として２つの熱出力センサが相互に並列に管ケーシング内に挿入されている。   On the other hand, according to FIG. 13, as an embodiment as a soot sensor, two heat output sensors are inserted into the pipe casing in parallel with each other.

さらには、２つの熱出力センサ１２８には されたセラミック小プレート１３１がそれぞれ設けられている。   Further, the two thermal output sensors 128 are provided with small ceramic plates 131 respectively.

上述の装置においては、熱出力センサは熱分解的な灰化温度を上回る温度、すなわち約５００℃で動作する。第２の熱出力センサは２００℃〜４５０℃比較的低い温度、有利には３００℃〜４００℃の温度領域において動作する。この第２の熱出力センサに煤が堆積すると、この堆積層が熱遮断部として作用し、黒体が増加しているという意味においてＩＲ放射特性の変化をもたらす
このことを第１の熱出力センサについての基準測定において電子的に評価することができる。 In the apparatus described above, the thermal output sensor operates at a temperature above the pyrolytic ashing temperature, i.e., about 500C. The second thermal output sensor operates at a relatively low temperature of 200 ° C. to 450 ° C., preferably in the temperature range of 300 ° C. to 400 ° C. When soot accumulates on this second thermal output sensor, this deposited layer acts as a thermal barrier, causing a change in IR radiation characteristics in the sense that the black body is increasing. Can be evaluated electronically in a reference measurement.

２層のセラミックフィルムラミネートと１つの温度測定素子と１つの加熱素子とを備えた流量センサ素子を示す。1 shows a flow sensor element comprising a two-layer ceramic film laminate, one temperature measuring element and one heating element. 図１の流量センサ素子の側面図を示す。The side view of the flow sensor element of FIG. 1 is shown. ２層のセラミックフィルムラミネートと２つの温度測定素子と２つの加熱素子とを備えた流量センサ素子を示す。Fig. 2 shows a flow sensor element comprising a two-layer ceramic film laminate, two temperature measuring elements and two heating elements. 図２の流量センサ素子の側面図を示す。Fig. 3 shows a side view of the flow sensor element of Fig. 2. ２層のセラミックフィルムラミネートと２つの温度測定素子と１つの二重加熱素子とを備えた流量センサ素子を示す。Fig. 2 shows a flow sensor element comprising a two-layer ceramic film laminate, two temperature measuring elements and one double heating element. 図３の流量センサ素子の側面図を示す。Fig. 4 shows a side view of the flow sensor element of Fig. 3. ３層のセラミックフィルムラミネートと２つの温度測定素子と１つの二重加熱素子とを備えた流量センサ素子の平面図を示す。FIG. 2 shows a plan view of a flow sensor element comprising a three-layer ceramic film laminate, two temperature measuring elements and one double heating element. ３層のセラミックフィルムラミネートと１つの温度測定素子と１つの加熱素子とを備えた流量センサ素子の平面図を示す。FIG. 2 shows a plan view of a flow sensor element comprising a three-layer ceramic film laminate, one temperature measuring element and one heating element. 図５の流量センサ素子の斜視図を示す。FIG. 6 shows a perspective view of the flow sensor element of FIG. 5. ３層のセラミックフィルムラミネートと１つの温度測定素子と１つの加熱素子とを備えた流量センサ素子の平面図を示す。FIG. 2 shows a plan view of a flow sensor element comprising a three-layer ceramic film laminate, one temperature measuring element and one heating element. 図６の流量センサ素子の側面図を示す。FIG. 7 shows a side view of the flow sensor element of FIG. 6. 図６ａの流量センサ素子の側面図を示す。Fig. 6b shows a side view of the flow sensor element of Fig. 6a. 多層のセラミックフィルムラミネートと２つの温度測定素子と１つの二重加熱素子とを備えた流量センサ素子の平面図を示す。Fig. 2 shows a plan view of a flow sensor element comprising a multilayer ceramic film laminate, two temperature measuring elements and one double heating element. 多層のセラミックフィルムラミネートと２つの温度測定素子と１つの二重加熱素子とを備えた流量センサ素子の平面図を示す。Fig. 2 shows a plan view of a flow sensor element comprising a multilayer ceramic film laminate, two temperature measuring elements and one double heating element. 複数部分からなるセラミックコンポーネントと１つの温度測定素子と１つの加熱素子とを備えた流量センサ素子の線分Ａ−Ａ’での断面図を示す。FIG. 2 shows a cross-sectional view at line A-A ′ of a flow sensor element comprising a ceramic component comprising a plurality of parts, one temperature measuring element and one heating element. 図９の流量センサ素子の側面図を示す。FIG. 10 shows a side view of the flow sensor element of FIG. 9. 金属板内に配置されている加熱測定素子および温度測定素子を備えた流量センサ素子を示す。The flow sensor element provided with the heating measurement element and temperature measurement element which are arrange | positioned in the metal plate is shown. セラミック板内に配置されている加熱測定素子および温度測定素子を備えた流量センサ素子を示す。1 shows a flow rate sensor element comprising a heating measurement element and a temperature measurement element arranged in a ceramic plate. セラミック板内の層抵抗の配置に関する図１または図２の一部を示す。FIG. 3 shows a part of FIG. 1 or FIG. 図３ａの一部の平面図を示す。Fig. 3b shows a plan view of part of Fig. 3a. 流量方向を識別するアネモメータ式の流量センサ素子を示す。An anemometer type flow sensor element for identifying a flow direction is shown. 熱的に分離された２つのヒータを備えた流量センサ素子を示す。1 shows a flow sensor element with two thermally separated heaters.

Claims (19)

１つの温度測定素子および１つの加熱素子が支持体素子上に配置されている、流量センサ素子の自浄方法において、
前記温度測定素子はセラミック性の基底上に温度測定用の白金薄膜抵抗を有し、該温度測定用の白金薄膜抵抗を付加的な白金薄膜抵抗により加熱することを特徴とする、流量センサ素子の自浄方法。 In the self-cleaning method of the flow sensor element, wherein one temperature measuring element and one heating element are arranged on the support element,
The temperature measuring element has a platinum thin film resistance for temperature measurement on a ceramic base, and the platinum thin film resistance for temperature measurement is heated by an additional platinum thin film resistance. Self-cleaning method. １つの温度測定素子および１つの加熱素子がカバーまたは中空部面の開口部内に固定されている、流量センサ素子の自浄方法において、
前記温度測定素子はセラミック性の基底上に温度測定用の白金薄膜抵抗を有し、該温度測定用の白金薄膜抵抗を付加的な白金薄膜抵抗により加熱することを特徴とする、流量センサ素子の自浄方法。 In the self-cleaning method of the flow sensor element, wherein one temperature measuring element and one heating element are fixed in the opening of the cover or the hollow surface,
The temperature measuring element has a platinum thin film resistance for temperature measurement on a ceramic base, and the platinum thin film resistance for temperature measurement is heated by an additional platinum thin film resistance. Self-cleaning method. １つの温度測定素子および１つの加熱素子が支持体素子上に配置されている流量センサ素子において、
前記温度測定素子はセラミック性の基底上に２つの白金薄膜抵抗を有し、該２つの白金薄膜抵抗の抵抗は数倍異なることを特徴とする、流量センサ素子。 In a flow sensor element in which one temperature measuring element and one heating element are arranged on a support element,
The temperature sensor element has two platinum thin film resistors on a ceramic base, and the resistance of the two platinum thin film resistors is several times different. １つの温度測定素子および１つの加熱素子がカバーまたは中空部面の開口部内に固定されている流量センサ素子において、
前記温度測定素子はセラミック性の基底上に２つの白金薄膜抵抗を有し、該２つの白金薄膜抵抗の抵抗は数倍異なることを特徴とする、流量センサ素子。 In a flow sensor element in which one temperature measuring element and one heating element are fixed in an opening of a cover or a hollow surface,
The temperature sensor element has two platinum thin film resistors on a ceramic base, and the resistance of the two platinum thin film resistors is several times different. 複数部分からなるセラミックコンポーネントは１つの支持体素子、１つの温度測定素子および１つの加熱素子を有する、請求項３または４記載の流量センサ素子。   5. A flow sensor element according to claim 3 or 4, wherein the multi-part ceramic component has one support element, one temperature measuring element and one heating element. 前記温度測定素子の２つの抵抗は１つの平面内に配置されている、請求項３から５までのいずれか１項記載の流量センサ素子。   The flow sensor element according to any one of claims 3 to 5, wherein the two resistors of the temperature measuring element are arranged in one plane. 前記温度測定素子の小さい抵抗（ヒータ２ｄ）は前記温度測定素子の大きい抵抗（２ａ温度測定用）を包囲する、請求項３から６までのいずれか１項記載の流量センサ素子。   The flow sensor element according to any one of claims 3 to 6, wherein a small resistance (heater 2d) of the temperature measuring element surrounds a large resistance (for temperature measurement of 2a) of the temperature measuring element. 温度測定素子および加熱素子が１つの支持体素子上に配置される、請求項３記載の流量センサ素子の製造方法において、
前記支持体素子をセラミックフィルムラミネートから形成することを特徴とする、製造方法。 The method of manufacturing a flow sensor element according to claim 3, wherein the temperature measuring element and the heating element are arranged on one support element.
A method of manufacturing, characterized in that the support element is formed from a ceramic film laminate. 層抵抗およびカバーまたは中空部からなる流量センサのアネモメータ式の測定装置の製造方法において、
１〜２オーダ異なる抵抗を有している少なくとも２つの層抵抗を前記カバーまたは前記中空部の開口部に挿入し、該開口部内に固定することを特徴とする、製造方法。 In the manufacturing method of an anemometer type measuring device of a flow rate sensor comprising a layer resistance and a cover or a hollow part,
A manufacturing method, wherein at least two layer resistors having different resistances of 1 to 2 orders are inserted into the cover or the opening of the hollow portion and fixed in the opening. 管路（１２）内を流れる気体または液体の媒体の質量流量を測定する、請求項３から８までのいずれか１項記載の流量センサ素子の使用において、
支持体フィルム（２ｃ，３ｃ，７ｃ，８ｃ，１１ｃ）が前記媒体の流れ方向に対して平行に配置されていることを特徴とする、流量センサ素子の使用。 Use of a flow sensor element according to any one of claims 3 to 8 for measuring the mass flow rate of a gaseous or liquid medium flowing in a conduit (12).
Use of a flow sensor element, characterized in that the support films (2c, 3c, 7c, 8c, 11c) are arranged parallel to the flow direction of the medium. 流量センサの測定装置、例えばアネモメータ式の測定装置において、
電気的に絶縁された表面および該表面上に配置されている構造化された抵抗層を備えた支持体からなる層抵抗をカバーまたは中空部正面の１つまたは複数の開口部内に有し、前記層抵抗は前記１つまたは複数の開口部内に固定されており、２つの層抵抗は抵抗に関して１〜３オーダ異なることを特徴とする、測定装置。 In a flow sensor measuring device, for example, an anemometer type measuring device,
A layer resistance consisting of a support comprising an electrically isolated surface and a structured resistance layer disposed on the surface, in one or more openings in the front of the cover or hollow, A measuring device characterized in that a layer resistance is fixed in the one or more openings, and the two layer resistances differ by 1 to 3 orders with respect to the resistance. 前記２つの層抵抗は開口部内の共通のセラミック性の基底上に保持される、請求項１１記載の測定装置。   12. The measuring device according to claim 11, wherein the two layer resistances are held on a common ceramic base in the opening. セラミック性の基底上にそれぞれ２つの層抵抗が配置されており、２つのセラミック性の基底はそれぞれ１つの開口部内に固定されている、請求項１１または１２記載の測定装置。   The measuring device according to claim 11 or 12, wherein two layer resistors are arranged on each ceramic base, and each of the two ceramic bases is fixed in one opening. 前記開口部の底面は前記カバーの底面または正面よりも１〜５オーダ小さい、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の測定装置。   The measurement apparatus according to any one of claims 11 to 13, wherein a bottom surface of the opening is smaller by 1 to 5 orders than a bottom surface or a front surface of the cover. 前記カバーは板状である、請求項１１から１４までのいずれか１項記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 11, wherein the cover is plate-shaped. １つの温度センサおよび１つの熱出力センサが支持体素子に挿入されている、例えば請求項１１から１５までのいずれか１項記載の流量センサのアネモメータ式の測定装置において、
前記温度センサはセラミック性の基底上に白金薄膜抵抗または白金厚膜抵抗としての温度測定抵抗および熱伝体を有することを特徴とする、流量センサのアネモメータ式の測定装置。 An anemometer type measuring device for a flow sensor according to any one of claims 11 to 15, wherein one temperature sensor and one heat output sensor are inserted into the support element, for example.
An anemometer type measuring device for a flow sensor, characterized in that the temperature sensor has a temperature measuring resistor and a heat conductor as a platinum thin film resistor or a platinum thick film resistor on a ceramic base. 前記支持体素子は温度耐性のある無機の材料（２５０℃、例えば＞４００℃の継続使用温度）から構成されている、請求項１６記載の流量センサのアネモメータ式の測定装置。   17. The flow sensor anemometer-type measuring device according to claim 16, wherein the support element is made of a temperature-resistant inorganic material (250 ° C., for example, a continuous use temperature of> 400 ° C.). 前記温度測定素子および前記加熱素子は前記支持体素子に対して垂直に配置されている、管路（５）を流れる気体または液体の媒体の質量流量を測定する、請求項１６または１７記載の流量センサのアネモメータ式の測定装置。   18. The flow rate according to claim 16, wherein the temperature measuring element and the heating element measure the mass flow rate of a gas or liquid medium flowing in a pipe line (5) arranged perpendicular to the support element. Sensor anemometer type measuring device. １つの温度測定素子および１つの加熱素子が支持体素子内に挿入されている、流量センサのアネモメータ式の測定装置の自浄方法において、
前記温度測定素子はセラミック性の基底上に温度測定用の白金薄膜抵抗を有し、該温度測定用の白金薄膜抵抗を付加的な白金薄膜抵抗により加熱することを特徴とする、流量センサのアネモメータ式の測定装置の自浄方法。 In the self-cleaning method of the anemometer type measuring device of the flow sensor, wherein one temperature measuring element and one heating element are inserted in the support element,
The temperature measuring element has a platinum thin film resistor for temperature measurement on a ceramic base, and the platinum thin film resistor for temperature measurement is heated by an additional platinum thin film resistor. Self-cleaning method of the measuring device of the formula
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